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多數(shù)據(jù)源融合 所見即所得：睿數(shù)信息發(fā)布手持式三維空間掃描儀新品RayZoom G200 實現(xiàn)移動端高精度實時建模

近年來，多數(shù)得睿端高隨著建筑、據(jù)源即所間掃精度建模文物保護(hù)、融合城市規(guī)劃、所見數(shù)信實現(xiàn)實環(huán)境監(jiān)測、息發(fā)新品公共安全、布手空間測量、持式數(shù)字孿生等領(lǐng)域測量測繪需求的維空不斷增長，傳統(tǒng)的描儀固定式或大型掃描設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境中（如室內(nèi)、地下空間）因設(shè)備體積大、移動依賴GNSS信號等原因，多數(shù)得睿端高無法有效開展工作。據(jù)源即所間掃精度建模針對這些掃描作業(yè)場景，融合市場對于移動便攜式三維空間掃描儀需求巨大。所見數(shù)信實現(xiàn)實另一方面，息發(fā)新品伴隨三維空間掃描儀的激光雷達(dá)、深度傳感相機(jī)等核心元件體積縮減與成本下行，算法持續(xù)迭代創(chuàng)新，且無線化水平與集成化程度穩(wěn)步提升，移動便攜式三維空間掃描儀的發(fā)展空間得以進(jìn)一步拓展，已邁入爆發(fā)式增長階段。

近日，積木易搭子公司——武漢睿數(shù)信息技術(shù)有限公司（簡稱“睿數(shù)信息”）繼Ray Zoom G100之后上新了一款全新的移動便攜式三維空間掃描儀Ray Zoom G200。相較于上一代產(chǎn)品，Ray Zoom G200在設(shè)備體積與重量、激光雷達(dá)技術(shù)、測量精確性以及算法等方面做了全面升級。


(睿數(shù)信息手持式三維空間掃描儀新品Ray Zoom G200)

整體上，RayZoom G200采用高度一體化、輕量化設(shè)計，兼顧便攜性使用與全場景適應(yīng)需求。RayZoom G200集成了高精度激光雷達(dá)、 雙目魚眼相機(jī)、NIR視覺跟蹤系統(tǒng)、RTK定位與六軸IMU等多種傳感器，并采用了自研的MSF-SLAM算法，能夠?qū)崿F(xiàn)多源數(shù)據(jù)互補(bǔ)，降低誤差干擾，增強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性，提高建圖精度，一次采集即可生成點云（著色點云）、3D高斯模型及MESH網(wǎng)格模型等數(shù)據(jù)成果。同時，RayZoom G200內(nèi)置8核2.4GHz算力與3.9 英寸高清AMOLED觸控屏，無需外接手機(jī)、平板等其他輔助設(shè)備，開機(jī)即用。搭配背包、車載支架、無人機(jī)掛架等多樣化配件，可高效應(yīng)對多樣化的采集需求。


（RayZoom G200的整體結(jié)構(gòu)）

1.精度、視場角、掃描速率升級，復(fù)雜環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集能力和效率大幅提升

與RayZoom G100一樣，RayZoom G200的激光雷達(dá)采用的多回波技術(shù)，能夠在移動掃描過程中一定程度上“透視”遮擋物、區(qū)分和識別不同高度的地物、獲取目標(biāo)的更多物理特性，極大地提升了掃描儀在復(fù)雜環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集能力和效率。但相較于RayZoom G100，睿數(shù)信息的RayZoom G200在數(shù)據(jù)采集精度、視場角以及掃描速率上都做了升級。

RayZoom G200的測距綜合精度達(dá)1.5厘米，掃描視場角水平可達(dá)360°，垂直可達(dá)63.5°，掃描點云速率高達(dá)480,000點/秒。RayZoom G200能夠在復(fù)雜的空間環(huán)境中快速、精準(zhǔn)捕捉目標(biāo)對象的三維立體輪廓，實現(xiàn)快速、靈活、高精度的三維數(shù)字化采集，精準(zhǔn)還原空間數(shù)據(jù)。


（RayZoom G200在激光雷達(dá)技術(shù)上采用的多回波技術(shù)）

2.NIR視覺跟蹤系統(tǒng)，實時為掃描儀提供“導(dǎo)航定位”參考，大幅提升空間數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)度與作業(yè)效率

除了在數(shù)據(jù)采集精度、視場角以及掃描速率方面有所升級外，相較于RayZoom G100，RayZoom G200還新增了1組NIR視覺跟蹤相機(jī)，負(fù)責(zé)告訴掃描儀它在這個空間中的確切位置與朝向，為掃描儀在掃描過程中提供“導(dǎo)航定位”參考。

RayZoom G200配備了1組NIR視覺跟蹤相機(jī)（近紅外光視覺跟蹤系統(tǒng)），通過近紅外視覺感知補(bǔ)全激光雷達(dá)在弱紋理、低反射率等場景下的特征感知缺失短板，通過互補(bǔ)性數(shù)據(jù)融合與動態(tài)校準(zhǔn)，修正單一傳感器的累積定位誤差，保障SLAM系統(tǒng)的定位精度、地圖一致性與動態(tài)適應(yīng)性。同時，近紅外光不受可見光強(qiáng)弱、逆光、陰影等影響，在昏暗、復(fù)雜光照場景下仍能穩(wěn)定提供有效數(shù)據(jù)，大幅提升了空間數(shù)據(jù)采集的環(huán)境適應(yīng)性。

3.雙目魚眼相機(jī)，數(shù)據(jù)生成既有精度與深度，同時又有色彩與廣度

在空間數(shù)據(jù)的色彩、紋理信息采集方面，RayZoom G200還配備了2組魚眼相機(jī)，魚眼相機(jī)同時具備了“雙目立體視覺”和“全景視覺”兩種能力，兩者有機(jī)融合。這意味著，對于場景中的每一個數(shù)據(jù)點，不僅其色彩被RayZoom G200捕捉了，同時，其在空間中的確切3D位置也被捕獲了。

由此RayZoom G200在進(jìn)行色彩、紋理信息采集時，既有精度與深度，同時又有色彩與廣度，生成的每一幀數(shù)據(jù)都是帶有像素深度信息的“深度全景圖”。

4.六軸IMU，消除運(yùn)動模糊，大幅提升數(shù)據(jù)采集精確性

通常，當(dāng)三維空間掃描儀在快速移動的過程中，或在遇到一些特征缺失的物體表面，如白墻、光滑地面等，NIR視覺跟蹤系統(tǒng)、激光SLAM可能會存在數(shù)據(jù)捕獲失敗的情況，而在這種情況下，IMU卻可以提供短時間內(nèi)、連續(xù)的運(yùn)動預(yù)測，幫助系統(tǒng)平穩(wěn)度過這個階段，并在特征重新出現(xiàn)時快速找回正確位置，極大地增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。


（RayZoom G200在走動過程中，IMU能夠消除運(yùn)動模糊）

RayZoom G200配備六軸IMU，采樣頻率極高，其提供的精確姿態(tài)數(shù)據(jù)能夠填補(bǔ)掃描儀的激光雷達(dá)/視覺跟蹤系統(tǒng)在數(shù)據(jù)更新上的空白，且能夠?qū)呙鑳x在移動過程中快速、微小的抖動和運(yùn)動時采集到的點云或圖像進(jìn)行運(yùn)動補(bǔ)償，從而糾正掃描儀因運(yùn)動而導(dǎo)致的點云拉花或圖像模糊，大幅提升數(shù)據(jù)采集精確性。

有了六軸IMU的加持，RayZoom G200能夠?qū)崿F(xiàn)快速、穩(wěn)定、高精度的動態(tài)三維重建。

5.RTK定位，實時對數(shù)據(jù)的空間坐標(biāo)進(jìn)行“標(biāo)定”，省略地面控制點布設(shè)工作

在傳統(tǒng)測繪中，為了獲得精確的絕對坐標(biāo)，在進(jìn)行大范圍掃描測量過程中，需要在測區(qū)范圍內(nèi)大量布設(shè)地面控制點，然后在掃描結(jié)束后通過控制點來校正整個模型，這項工作極其耗時費(fèi)力。而當(dāng)三維空間掃描儀在裝上了RTK后，掃描儀自身便擁有了能夠?qū)崟r對數(shù)據(jù)的空間坐標(biāo)進(jìn)行“標(biāo)定”的能力，就可以極大地減少甚至完全省略地面控制點的布設(shè)工作，大大提升了外業(yè)作業(yè)效率，降低了掃描作業(yè)人力成本。

睿數(shù)信息的RayZoom G200機(jī)身也搭載了RTK模組，能夠為掃描獲取的每一幀數(shù)據(jù)提供精確的地理坐標(biāo)信息（經(jīng)緯度、高程），并不斷將這些標(biāo)定了地理坐標(biāo)的數(shù)據(jù)注入到掃描系統(tǒng)的算法中，有效抑制和校正IMU等傳感器帶來的累積誤差，確保幾十甚至上百平方公里的大場景、大范圍掃描數(shù)據(jù)在全局范圍內(nèi)保持一致性和高精度。


（大場景掃描測量，RayZoom G200可完全省略地面控制點的布設(shè)工作）

6.8核2.4GHz的芯片+自主研發(fā)MSF-SLAM算法，高效完成數(shù)據(jù)存儲與處理

在數(shù)據(jù)存儲方面，RayZoom G200配備了8核2.4GHz的芯片以及32GB硬盤，能夠有足夠空間存儲掃描過程中產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)信息。同時，機(jī)身配備的3.9 英寸高清AMOLED屏，能夠支持在數(shù)據(jù)采集的過程中以第一人稱跟隨視角或第三人稱全局視角實時顯示采集到的數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)預(yù)覽、數(shù)據(jù)回放等功能，掃描過程實時、高效。

而在數(shù)據(jù)處理方面，基于自研的MSF-SLAM（多傳感器融合）算法，RayZoom G200能夠?qū)⒓す饫走_(dá)、雙目魚眼相機(jī)、NIR視覺跟蹤系統(tǒng)、RTK定位以及六軸IMU等各個模塊產(chǎn)生的數(shù)據(jù)一鍵導(dǎo)入到配套數(shù)據(jù)處理與編輯軟件RayStudio中，快速融合處理，多源數(shù)據(jù)互補(bǔ)，提高建圖精度。融合處理后可生成點云（著色點云）、彩色網(wǎng)格、3D高斯?jié)姙R等多種數(shù)據(jù)成果，高效滿足不同應(yīng)用場景的空間數(shù)據(jù)需求。


（點云/著色點云數(shù)據(jù)）


（3D高斯數(shù)據(jù)）

RayZoom G200整機(jī)重量僅900g，小巧玲瓏；整機(jī)采用防水防塵設(shè)計，符合IP65防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，同時機(jī)身還配備了兩塊12000毫安的大容量手柄電池，單電池續(xù)航時長達(dá)1小時；并且支持外接電源(充電寶)保持工作狀態(tài)，非常適合戶外移動掃描作業(yè)。

一體輕量化的設(shè)計、高質(zhì)高效還原空間數(shù)據(jù)能力、移動便攜式的作業(yè)體驗，RayZoom G200能夠輕松上手，快速完成三維空間數(shù)據(jù)采集應(yīng)用。RayZoom G200可廣泛應(yīng)用于公共安全、空間測量、數(shù)字孿生、質(zhì)量檢測、數(shù)字文旅、科研教學(xué)等應(yīng)用場景。在便攜、易用、靈活、高效的三維空間數(shù)據(jù)采集發(fā)展趨勢下，RayZoom G200將為各行各業(yè)帶來全新的專業(yè)移動化3D數(shù)字化空間采集解決方案。

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